DE10007888A1

DE10007888A1 - PTC Schaltungsschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE10007888A1
Application number: DE2000107888
Authority: DE
Inventors: Anthony D Minervini; Honorio S Luciano
Original assignee: Littelfuse Inc
Current assignee: Littelfuse Inc
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2000-10-12
Also published as: JP2004193626A; JP2000294406A; TW463443B; FR2790136A1

Abstract

Elektrische Schaltungsschutzvorrichtung mit drei Trägersubstraten, zwei PTC-Elementen und ersten und zweiten Endabschlüssen. Das erste und das dritte Substrat weisen eine Elektrode auf, die auf einer ersten Oberfläche ausgebildet ist. Das zweite Substrat weist Elektroden auf, die auf beiden Oberflächen ausgebildet sind. Das erste PTC-Element ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet und verbindet die ersten Elektroden, die auf dem ersten und dem zweiten Substrat ausgebildet sind, elektrisch. Das zweite PTC-Element ist zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat angeordnet und verbindet die zweite, auf dem zweiten Substrat ausgebildete Elektrode und die erste, auf dem dritten Substrat ausgebildete Elektrode elektrisch. Die Endabschlüsse sind um gegenüberliegende Enden der Vorrichtung gewickelt. Der erste Endabschluß steht in elektrischem Kontakt mit den ersten Elektroden, die auf dem zweiten und dem dritten Substrat ausgebildet sind, und der zweite Endabschluß steht in elektrischem Kontakt mit der ersten Elektrode, die auf dem ersten Substrat ausgebildet ist, und der zweiten Elektrode, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet ist. Die PTC-Elemente sind zwischen den Endabschlüssen elektrisch parallel verbunden. Die Mehrschicht-Konfiguration erlaubt eine höhere elektrische Leistung, ohne dabei die Gesamtabmessung zu erhöhen, d. h. die Länge und die Breite der Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine oberflächenmontierbare elektrische Schal tungsschutzvorrichtung, insbesondere eine Mehrschicht-PTC-Anordnung für hochwertige Vorrichtungen.

Es ist bekannt, dass sich der spezifische Widerstand vieler leitender Materialien mit der Temperatur verändert. Der spezifische Widerstand eines Materials mit positivem Temperaturkoeffizienten ("PTC") steigt mit zuneh mender Temperatur des Materials. Viele kristalline Polymere, die mittels des Verteilens von leitendem Füllmaterial elektrisch leitend gemacht werden, zeigen diesen PTC-Effekt. Diese Polymere umfassen üblicherweise Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und Ethylen/Propylen-Kopolymere. Bestimmte do tierte Keramikarten, wie Bariumtitanate, zeigen das PTC-Verhalten ebenfalls.

Bei Temperaturen unterhalb eines bestimmten Werts, z. B. der kriti schen Temperatur oder der Schalt-Temperatur, zeigt das PTC-Material einen relativ niedrigen, konstanten spezifischen Widerstand. Wenn die Temperatur des PTC-Materials über diesen Punkt ansteigt, steigt der spezifische Wider stand bei nur geringem Temperaturanstieg steil an.

Elektrische Vorrichtungen, die Polymer- und Keramikmaterialien mit PTC-Verhalten verwenden, werden als Überstromschutz in elektrischen Schal tungen verwendet. Unter normalen Betriebsbedingungen ist der spezifische Wi derstand der Last und der PTC-Vorrichtung in der elektrischen Schaltung so, dass relativ wenig Strom durch die PTC-Vorrichtung fließt. Somit bleibt die Temperatur der Vorrichtung aufgrund der I²R-Erwärmung unterhalb der kriti schen Temperatur oder Schalt-Temperatur der PTC-Vorrichtung. Die Vorrichtung befindet sich in einem Gleichgewichtszustand (d. h. der Umfang, in welchem Wärme durch die I²R-Erwärmung erzeugt wird, ist gleich dem Umfang von Wärme, welchen die Vorrichtung an ihre Umgebung abgeben kann.

Wenn die Last kurzgeschlossen ist, oder die Schaltung einer elektri schen Spannungsspitze ausgesetzt ist, steigt der Stromfluß durch die PTC- Vorrichtung, und die Temperatur der PTC-Vorrichtung steigt (aufgrund der I²R- Erwärmung) schnell auf ihre kritische Temperatur an. An diesem Punkt wird eine große Energiemenge in der PTC-Vorrichtung verbraucht, und die PTC- Vorrichtung wird instabil (d. h. die Menge der von der Vorrichtung erzeugten Wärme ist größer als die Wärmemenge, die die Vorrichtung an ihre Umgebung abgeben kann). Dieser Energie- bzw. Leistungsvebrauch tritt nur für einen kurzen Moment auf (d. h. für einen Bruchteil einer Sekunde), da der gestei gerte Energieverbrauch die Temperatur der PTC-Vorrichtung auf einen Wert an steigen lässt, bei dem der spezifische Widerstand der PTC-Vorrichtung so hoch ist, dass der Strom in der Schaltung auf einen relativ niedrigen Wert begrenzt ist. Dieser neue Stromwert ist ausreichend, um die PTC-Vorrichtung in einem Gleichgewicht von hoher Temperatur/hoher Widerstand zu halten, in welchem die Komponenten der elektrischen Schaltung jedoch nicht zerstört werden. Somit agiert die PTC-Vorrichtung als eine Art Sicherung, die den Stromfluß durch die kurzgeschlossene Last auf einen sicheren, relativ nied rigen Wert reduziert, wenn die PTC-Vorrichtung auf seinen kritischen Tempe raturbereich aufgeheizt ist. Aufgrund einer Unterbrechung des Stroms in der Schaltung, oder aufgrund des Entfernens der Bedingung, die für den Kurz schluß (oder Stromspitze) verantwortlich ist, wird sich die PTC-Vorrichtung unter seine kritische Temperatur, auf seinen normalen Betriebszustand mit niedrigem Widerstand abkühlen. Der Effekt ist eine rücksetzbare, elektrische Schaltungsschutzvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung sieht eine elektrische Schaltungsschutzvor richtung vor, die wegen einer vergrößerten Aktivfläche eine erhöhte elektri sche Leistung aufweist, während für die Vorrichtung derselbe Platzbedarf beibehalten wird, d. h. die gleiche Länge und die gleiche Breite. Üblicher weise muß der Bereich des PTC-Elements erhöht werden, um die elektrische Leistung der Vorrichtung zu erhöhen. Anstelle der Ausdehnung der Gesamtab messungen der Vorrichtung werden bei der Erfindung mehrschichtige PTC- Elemente eingesetzt, die zwischen Trägersubstraten eingelagert sind. Erste und zweite Endabschlüsse verbinden die PTC-Elemente elektrisch parallel, um den aktiven PTC-Bereich zu erhöhen. Das Ergebnis ist eine Vorrichtung mit demselben Platzberdarf, jedoch einer höheren elektrischen Leistung.

In einer ersten Ausführungsform ist eine oberflächenmontierbare, elektrische Schaltungsschutzvorrichtung vorgesehen, die erste, zweite und dritte Substrate umfasst. Das erste Substrat weist eine erste Elektrode auf, die auf einer ersten Oberfläche angeordnet ist. Das zweite Substrat weist eine erste Elektrode, die auf einer ersten Oberfläche angeordnet ist, und eine zweite Elektrode auf, die auf einer zweiten Oberfläche angeordnet ist. Das dritte Substrat weist eine Elektrode auf, die auf einer ersten Oberflä che angeordnet ist. Das erste PTC-Element ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet und verbindet die ersten Elektroden des ersten und des zweiten Substrats elektrisch. Das zweite PTC-Element ist zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat angeordnet und verbindet die zweite Elektrode, welche auf dem zweiten Substrat aufgebracht ist, und die erste Elektrode, die auf dem dritten Substrat aufgebracht ist. Der erste und der zweite Endabschluß sind um entgegengesetzte Enden der Vorrichtung gewickelt und verbinden die PTC-Element elektrisch parallel. Der erste Endabschluß steht in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode auf dem zweiten und dem dritten Substrat. Der zweite Endabschluß steht in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode auf dem ersten Substrat und der zweiten Elektrode auf dem zweiten Substrat.

Um die Gesamtleistung der Vorrichtung weiter zu erhöhen, ist nach ei ner zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung vor gesehen, welche drei PTC-Elemente umfasst, die zwischen den Substraten ein gelagert sind. Das erste und das vierte Substrat weisen Elektroden auf, die nur auf einer Oberfläche (d. h. der inneren Oberfläche des Substrats) ausge bildet sind. Das zweite und das dritte Substrat weisen Elektroden auf, die sowohl auf den oberen als auch auf den unteren Oberflächen ausgebildet sind. Das erste PTC-Element ist zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Sub strat angeordnet und verbindet die ersten Elektroden des ersten und des zweiten Substrats. Das zweite PTC-Element ist zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat angeordnet und verbindet die zweite Elektrode auf dem zwei ten Substrat mit der ersten Elektrode auf dem dritten Substrat elektrisch. Das dritte PTC-Element ist zwischen dem dritten und dem vierten Substrat an geordnet und verbindet die zweite Elektrode auf dem dritten Substrat mit der ersten Elektrode auf dem vierten Substrat elektrisch. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform sind der erste und der zweite Endabschluß um gegenüberlie gende Enden der Vorrichtung gewickelt und verbinden die PTC-Elemente elek trisch parallel miteinander. Der erste Endabschluß steht in direktem Kontakt mit den ersten Elektroden auf dem zweiten, dem dritten und dem vierten Sub strat. Der zweite Endabschluß steht in direktem Kontakt mit der ersten Elek trode auf dem ersten Substrat und den zweiten Elektroden auf dem zweiten und dem dritten Substrat.

Nach einer dritten Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen einer mehrschichtigen elektrischen PTC-Schaltungsschutzvorrichtung vorgese hen. Zuerst werden die Elektrodenkonfigurationen auf dem ersten, dem zweiten und dem dritten Substrat ausgebildet. Eine erste Elektrode ist auf einer er sten Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Erste und zweite Elektro den werden auf ersten und zweiten Oberflächen des zweiten Substrats ausge bildet. Eine erste Elektrode ist auf einer ersten Oberfläche des dritten Substrats ausgebildet.

Als nächstes werden PTC-Elemente zwischen die Substrate laminiert. Das erste PTC-Element ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat ange ordnet und verbindet die ersten Elektroden auf dem ersten und dem zweiten Substrat elektrisch. Das zweite PTC-Element ist zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat angeordnet und verbindet die zweite Elektrode auf dem zwei ten Substrat und die erste Elektrode auf dem dritten Substrat elektrisch miteinander. Das Ergebnis ist ein mehrschichtiges PTC-Laminat.

Ein erster umwickelter Endabschluß ist an einem Ende des Laminats bzw. der Schichtanordnung gebildet und steht in direktem Kontakt mit den er sten Elektroden auf dem zweiten und dem dritten Substrat. Ein zweiter umwic kelter Endabschluß ist auf dem gegenüberliegenden Ende des Laminats gebildet und steht in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode auf dem ersten Sub strat und der zweiten Elektrode auf dem zweiten Substrat. Dementsprechend verbinden der erste und der zweite Endabschluß die PTC-Elemente elektrisch parallel miteinander.

Nach einer vierten Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung mehrerer elektrischer Schaltungsschutzvorrichtungen vorgesehen. In einem ersten Schritt werden Elektrodenkonfigurationen auf einem ersten, einem zweiten und einem dritten Substrat gebildet. Mehrere erste Elektroden werden auf einer ersten Oberflächen des ersten Substrats gebildet. Mehrere erste Elektroden werden auf einer ersten Oberflächen des zweiten Substrats gebil det, und mehrere zweite Elektroden werden auf einer zweiten Oberflächen des zweiten Substrats gebildet. Mehrere erste Elektroden werden auf einer ersten Oberfläche des dritten Substrats gebildet.

Als nächstes werden dünne Schichten eines PTC-Materials zwischen die Substrate laminiert. Eine erste PTC-Schicht ist zwischen mehreren ersten Elektroden, die auf dem ersten Substrat ausgebildet sind, und mehreren er sten Elektroden angeordnet, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet sind. Eine zweite PTC-Schicht ist zwischen mehreren zweiten Elektroden, die auf dem zweiten Substrat gebildet sind, und mehreren ersten Elektroden angeord net, die auf dem dritten Substrat gebildet sind, um ein mehrschichtiges PTC- Blatt zu bilden. Mehrere Öffnungen sind in dem Blatt ausgebildet, um gegen überliegende Endabschnitte der Mehrfachschicht (d. h. die Substrate, die Elektroden und die PTC-Schichten) freizulegen. Eine erste leitende Schicht wird auf das Blatt und die freigelegten Oberflächen angewendet, die mittels der Öffnungen geschaffen sind. Abschnitte der ersten leitenden Schicht wer den entfernt, um mehrere erste und mehrere zweite Endabschlüsse zu schaffen, wobei jeder der mehreren Endabschlüsse in direktem Kontakt mit einer der er sten Elektroden steht, die auf dem zweiten und dem dritten Substrat ausge bildet sind, und wobei jeder der mehreren zweiten Endabschlüsse in direktem Kontakt mit einer der ersten Elektroden auf dem ersten Substrat und einer der zweiten Elektroden steht, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet sind. In einem letzten Schritt werden aus dem Blatt mehrere elektrische Schal tungsschutzvorrichtungen gebildet, indem durch die Öffnungen geschnitten oder gestanzt wird. Jede Vorrichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Endabschluß, der die PTC-Elemente elektrisch parallel verbindet.

Um die Endabschnitte für die Handhabung höherer Stromkapazitäten aus zubilden, wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine zweite leitende Schicht auf dem Laminat bzw. der Schichtanordnung aufgebracht, bevor Ab schnitte der Schicht entfernt werden. Um die Vorrichtung geeigneter für das Montieren auf einer PC-Karte (d. h. Löten) zu machen, wird, nachdem die En dabschlüsse mittels des Ausbildens nichtleitender Lücken in der ersten und der zweiten leitenden Schicht ausgebildet sind, eine dritte leitende Schicht (z. B. Zinn) auf die zweite leitende Schicht angewendet.

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen. Die Größe und die Dicke der verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Elemente wurden stark übertrieben, um die elektrischen Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung deutlicher darzustellen.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer elektrischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer elektrischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Darstellung der bei einem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zu laminierenden Kom ponenten.

Fig. 4 zeigt das Laminat nach Fig. 3, wobei hierauf eine erste leitende Schicht angewendet ist.

Fig. 5 zeigt das Laminat nach Fig. 3, wobei hierauf eine erste und eine zweite leitende Schicht aufgebracht wurden.

Fig. 6 zeigt den Prozess zum Erzeugen des ersten und des zweiten Endab schlusses mittels Wegätzens von Abschnitten der ersten und der zweiten leitenden Schicht.

Fig. 7 zeigt ein mehrschichtiges PTC-Blatt, das bei der Herstellung mehre rer Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung genutzt wird.

Fig. 8 zeigt eine teilweise Vorderansicht des mehrschichtigen PTC-Blatts, das in Fig. 7 dargestellt ist.

Obwohl die Erfindung für viele Ausführungsformen geeignet ist, werden in den Zeichnungen sowie in der detaillierte Beschreibung bevorzugte Ausfüh rungsformen beschrieben, wobei davon auszugehen ist, dass die Beschreibung nur beispielhaft für die Grundsätze der Erfindung ist.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 ist aus ersten und zweiten PTC-Elementen 20, 30 gebildet, die zwischen ersten und zweiten Endabschlüs sen 40, 50 elektrisch parallel angeschlossen sind. Das erste und das zweite PTC-Element 20, 30 sind zwischen einem ersten, einem zweiten und einem drit ten Substrat 60, 70, 80 angeordnet.

Üblicherweise sind PTC-Elemente 20, 30 aus einer PTC-Zusammensetzung gebildet, die aus einer Polymerkomponente und einer leitenden Füllkomponente besteht. Das Polymer kann ein Polyolefin umfassen, das eine Kristallität von mindestens 40% aufweist. Geeignete Polymere beinhalten Polyethylen, Poly propylen, Polybutadien, Polyethlen-Acrylate, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und Ethylen-Propylen-Copolymere. In einer bevorzugten Ausführungsform um fasst die Polymerkomponente Polyethylen und Maleinanhydrid, die z. B. von der Marke Fusabond^TM, welches von DuPont hergestellt und vertrieben wird. Der leitende Füller ist über die Polymerkomponente in einer Menge verteilt, die ausreichend ist, um abzusichern, dass die Zusammensetzung Polymerverhalten zeigt. Alternativ kann der leitende Füller an der Polymerkomponente ange pfropft sein.

Üblicherweise wird die leitende Füllkomponente zu ungefähr 25-27 Ge wichtsprozenten in der PTC-Zusammensetzung vorhanden sein. Geeignete leiten de Füller, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beinhalten Pulver, Flocken oder Kugeln aus folgenden Metallen: Nickel, Silber, Gold, Kupfer, versilbertes Kupfer oder Metalllegierungen. Der leitende Füller kann auch schwarzen Kohlenstoff, Kohlenstoffflocken oder -kugeln oder Graphit um fassen. Besonders nützliche PTC-Zusammensetzungen haben bei 25°C einen spe zifischen Widerstand von weniger als 5 Ohm cm, insbesondere weniger als 3 Ohm cm und vorzugsweise weniger als 1 Ohm cm, beispielsweise 0,5 bis 0,1 Ohm cm. Geeignete PTC-Zusammensetzungen zur Nutzung in der vorliegenden Erfin dung, sind in der US-Patentanmeldung Nr. 08/614,038 sowie in den US-Patenten Nr. 4,237,441, 4,304,987, 4,849,133, 4,880,577, 4,910,389 und 5,190,697 offenbart, die mittels Referenz aufgenommen werden.

Die Substrate 60, 70 und 80 sind vorzugsweise elektrisch isolierend und unterstützen bzw. tragen die Vorrichtung 10. Nützliche Materialien für den Gebrauch als Substrate in der vorliegenden Erfindung umfassen: Keramik, FR-4-Epoxy, Glas und Melamin. Das erste Substrat 60 weist eine erste Elek trode 90 auf, die auf einer ersten (unteren) Oberfläche ausgebildet ist. Das zweite Substrat 70 weist eine erste Elektrode 100, die auf einer (oberen) Oberfläche ausgebildet ist, und eine zweite Elektrode 110 auf, die auf einer anderen (unteren) Oberfläche ausgebildet ist. Das dritte Substrat 80 weist eine erste Elektrode 120 auf, die auf einer ersten (oberen) Oberfläche aus gebildet ist. Üblicherweise können die Elektroden auf irgendeinem leitenden Metall ausgebildet sein, z. B. Silber, Kupfer, Zink, Nickel, Gold und Legie rungen daraus, und können mittels jedes herkömmlichen Auftragungsverfahrens auf die Substrate aufgebracht werden, wie z. B. Vakuumbedampfung, Aufsprühen bzw. Sputtern, Plattieren, etc.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Substrate 60, 70 und 80 aus einer FR-4-Epoxy-Kupferhülle gebildet. Die Elektrodenkonfigurationen werden mittels eines herkömmlichen Abdeck- und Ätz-Prozesses oder mittels des Photo-Lithographie-Prozesses gebildet, der in dem US-Patent Nr. 5,699,607 offenbart ist und mittels Referenz in die Beschreibung aufgenommen wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstreckt sich die erste Elektrode 90, die auf dem ersten Substrat 60 ausgebildet ist, zu dem einen Ende 61 des Sub strats 60, jedoch nicht zu dem anderen Ende 62. Die Elektroden 100, 110, die auf dem zweiten Substrat 70 ausgebildet sind, erstrecken sich zu dem entge gengesetzten Ende des Substrats, d. h. die erste Elektrode 100 erstreckt sich zu dem Ende 72, jedoch nicht zu dem Ende 71, während sich die zweite Elek trode 110 sich zu dem Ende 71 jedoch nicht zu dem Ende 72 erstreckt. Die Elektrode 120, die auf dem dritten Substrat 80 ausgebildet ist, erstreckt sich ebenfalls zu einem Ende 82, jedoch nicht zu dem anderen Ende 81 des Substrat 80. Diese versetzte Zusammensetzung der Elektroden ist wichtig, um einwandfreie elektrische Verbindungen mit den ersten und zweiten Endab schlüssen 40 und 50 herzustellen.

Sobald die Elektrodenkonfigurationen auf den Substraten ausgebildet sind und die PTC-Elemente ausgebildet sind (vorzugsweise mittels Fließpres sens von PTC-Material in dünne Platten bzw. Blätter), werden die Element in einer Vorrichtung (Aufspannvorrichtung) ausgerichtet und in einer Wärmepres se Wärme und Druck ausgesetzt, um ein mehrschichtiges Laminat zu bilden. Das erste PTC-Element 20 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 60, 70 angeordnet und steht in direktem und elektrischem Kontakt mit den Elektroden 90, 100. Aufgrund des Drucks und der Wärme füllt das PTC-Element 20 die lüc kenhafte oder unebene Oberfläche, die durch die Elektroden 90, 100 gebildet wird und nur einen Abschnitt der Oberflächen der jeweiligen Substrate 60 bzw. 70 abdeckt. In gleicher Weise ist das zweite PTC-Element 30 zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat 70, 80 angeordnet und steht in direktem und elektrischem Kontakt mit den Elektroden 110, 120. Aufgrund der Wärme und des Drucks füllt das PTC-Element 30 die lückenhafte oder unebene Oberfläche, die durch die Elektroden 110, 120 gebildet wird und nur einen Teil der Ober flächen der jeweiligen Substrate 70, 80 abdeckt. Exzellente Schichtanordnun gen wurden mittels Druck in einem Bereich von 2,59.10³-2,93.10³ kPa (375-425 psi) und Temperaturen in einem Bereich von 200°-250°C gebildet, wenn kup ferumhüllte FR-4-Epoxysubstrate und Elektroden verwendet wurden.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 werden der erste und der zweite Endabschluß 40, 50 ausgebildet, indem eine erste leitende Schicht 130 auf das mehr schichtige Laminat aufgebracht wird. Eine zweite leitende Schicht 140 wird auf die erste leitende Schicht 130 aufgebracht. Die erste und die zweite leitende Schicht 130, 140 bestehen vorzugsweise aus einem Metall, das aus einer Gruppe von Metallen ausgewählt wurde, die Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Zinn und Zink umfasst. Die Schichten 130, 140 können mittels jedes herkömmlichen Metallbeschichtungsverfahrens hergestellt werden, wie oben be reits beschrieben wurde. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform um faßt die erste leitende Schicht 130 Kupfer und wird mittels nichtelektri schen Plattierens bzw. Beschichtens aufgebracht, und die zweite leitende Schicht 140, umfaßt Kupfer und wird mittels elektrolytischen Plattierens aufgebracht. Abschnitte der ersten und der zweiten leitenden Schicht 130, 140 werden weggeätzt, um nichtleitende Lücken in den Schichten zu schaffen, und um Endabschlüsse 40, 50 auszubilden. In einem letzten Schritt wird eine dritte leitende Schicht 150, vorzugsweise Zinn, auf einer zweiten leitenden Schicht 140 aufgebracht, um die Anordnung des ersten und des zweiten Endab schlusses 40, 50 zu vervollständigen. Die Zinnschicht 150 kann durch elek trolytisches Plattieren direkt auf die elektrolytische Schicht 140, die aus Kupfer besteht, und nicht auf die freigelegten Abschnitte der ersten und der dritten Substrate 60, 80 aufgebracht werden.

Aufgrund der versetzten Konfiguration der Elektroden 90, 100, 110, 120 steht der erste Endabschluß 40 in direktem Kontakt mit den Elektroden 100, 120, jedoch nicht mit den Endabschlüssen 90, 110. Andererseits steht der zweite Endabschluß in direktem Kontakt mit den Elektroden 90, 110, je doch nicht mit den Elektroden 100, 120. Folglich sind die PTC-Element 20, 30 zwischen den Endabschlüssen elektrisch angeschlossen, so daß eine vergrößer te aktive PTC-Fläche und eine leistungsstärkere elektrische Vorrichtung ge schaffen sind.

Gemäß Fig. 2 besteht die Vorrichtung 10 bei einer zweiten Ausfüh rungsform aus drei PTC-Elementen 20, 30, 35, die zwischen den Substraten 60, 70, 75, 80 angeordnet sind. Das zusätzliche Substrat, das in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 75 bezeichnet ist, weist eine ähnliche versetzte Elektroden- Konfiguration wie das Substrat 70 auf, d. h. eine erste Elektrode 112 ist auf einer ersten (oberen) Oberfläche ausgebildet und erstreckt sich bis zu einem Ende, aber nicht zu dem anderen Ende des Substrats 75, und eine zweite Elek trode 114 ist auf einer zweiten Oberfläche (unteren) ausgebildet und er streckt sich, wie die erste Elektrode 112, bis zu dem gegenüberliegenden Ende des Substrats 75. In einer Ausführungsform, die in Fig. 2 dargestellt ist, steht der erste Endabschluß in direktem Kontakt mit den Elektroden 100, 112, 120, jedoch nicht mit Elektroden 90, 110, 114, während der zweite En dabschluß 50 in direktem Kontakt mit den Elektroden 90, 110, 114 steht, je doch nicht mit den Elektroden 100, 112, 120. Dementsprechend sind die PTC- Elemente 20, 30, 35 zwischen den umwickelnden Endabschlüssen 40, 50 elek trisch parallel angeschlossen und liefern eine Vorrichtung 10 mit einer hö heren elektrischen Leistung, als sie mit einer Vorrichtung mit derselben Länge und Breite geschaffen werden könnte.

Gemäß den Fig. 7 und 8 können mehrere erfindungsgemäße elektrische Vorrichtungen 10 einfach aus einem einzelnen mehrschichtigen PTC-Blatt 180 hergestellt werden. Beispielhaft werden das mehrschichtige PTC-Blatt 180 und das Verfahren zum Herstellen mehrerer Vorrichtungen mit Bezug auf die Aus führungsform nach Fig. 1 beschrieben. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der im Folgenden beschriebene Prozeß auch mit Vorrichtungen ausgeführt wer den kann, die zusätzliche PTC-Schichten aufweisen.

Das mehrschichtige PTC-Blatt 180 kann beispielsweise Abmessungen von etwa 10 × 20 cm (4 × 8 Inches) haben und aus zwei PTC-Schichten 20, 30 be stehen, die zwischen drei isolierenden Substraten 60, 70 und 80 angeordnet sind.

Mehrere erste Elektroden 90, 90', 90'', etc., sind auf dem ersten Substrat 60 ausgebildet. Mehrere erste Elektroden 100, 100', 100'', etc. und mehrere zweite Elektroden 110, 110', 110'', etc. sind auf dem zweiten Sub strat 70 ausgebildet. Mehrere erste Elektroden 120, 120', 120'', etc. sind auf dem dritten Substrat 80 ausgebildet.

Das erste PTC-Element 20 (vorzugsweise in Form einer dünnen Schicht) ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 60, 70 angeordnet. Das zweite PTC-Element 30 (auch vorzugsweise in Form einer dünnen Schicht) ist zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat 70, 80 angeordnet. Die folgen den Komponenten werden in einer Vorrichtung ausgerichtet und in einer Wärme presse angeordnet: das dritte Substrat 80, das zweite PTC-Element 30, das zweite Substrat 70, das erste PTC-Element 20 und das erste Substrat 60. Die Komponenten werden laminiert, um ein mehrschichtiges PTC-Blatt 180 zu bil den.

Mehrere Öffnungen 190 werden in dem Blatt 180 gebildet. Die Öffnungen 190 können kreisförmig sein (wie dargestellt) oder die Form länglicher Schlitze aufweisen, solange die Mehrschichten freigelegt sind. Eine erste leitende Schicht 130 wird dann auf dem Blatt 180 angeordnet. In einer bevor zugten Ausführungsform besteht die Schicht 130 aus Kupfer und ist mittels eines herkömmlichen stromlosen Plattier-Verfahrens aufgebracht. Das stromlo se Kupfer wird sowohl auf der äußeren Oberfläche des ersten und des dritten Substrats 60, 80, als auch auf den freigelegten Oberflächen aufgebracht, die mittels der Öffnungen 190 in dem Blatt 180 geschaffen sind.

Ein zweite leitende Schicht 140 wird dann auf der ersten leitenden Schicht 130 angeordnet. Die zweite leitende Schicht 140, vorzugsweise Kup fer, wird dann mittels eines herkömmlichen elektrolytischen Plattier- Verfahrens aufgebracht. Die zweite leitende Schicht 140 kann für die Bildung der Dicke der leitenden Schichten notwendig sein, die die Endabschlüsse 40, 50 bilden, um die Spannungskapazitäten zu erhöhen.

Bei der Verwendung herkömmlicher oben genannter Abdeckungs-/Ätzver fahren oder photolithographischer Prozesse werden Teile der ersten und der zweiten leitenden Schichten 130, 140 weggeätzt, um nichtleitende Lücken in den Schichten zu schaffen und Endabschlüsse 40, 50 zu bilden. Eine dritte leitende Schicht 150, vorzugsweise Zinn, wird auf die zweite leitende Schicht 140 aufgebracht, um die Ausbildung des ersten und des zweiten Endab schlusses 40, 50 abzuschließen. Die Zinnschicht 150 kann über elektrolyti sches Plattieren direkt auf die elektrolytische Schicht aus Kupfer 140 und nicht auf die freigelegten Abschnitte des ersten und des dritten Substrats 60, 80 aufgebracht werden. In dem letzten Schritt werden die Blätter 180 durch die plattierten Öffnungen 190 geschnitten oder gestanzt (entlang der gestrichelten Linien in Fig. 7), um mehrere elektrischen Vorrichtungen 10 auszubilden, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Claims

1. Oberflächenmontierbare elektrische Schaltungsschutzvorrichtung mit einem ersten Trägersubstrat mit einer Elektrode, die auf einer er sten Oberfläche des ersten Trägersubstrats angeordnet ist; einem zweiten Trägersubstrat mit einer Elektrode, die auf einer ersten Oberfläche des zweiten Trägersubstrats angeordnet ist; einem PTC- Element, das ein Polymer mit hierin verteilten, leitenden Teilchen umfasst, zwischen dem ersten und dem zweiten Trägersubstrat angeord net ist und mit den Elektroden elektrisch verbunden ist; einem er sten elektrisch leitenden Endabschluß, der um ein erstes Ende des PTC-Elements gewickelt ist und mit der Elektrode elektrisch verbun den ist, die auf dem ersten Substrat angeordnet ist; und einem zwei ten elektrisch leitenden Endabschluß, der um ein zweites Ende des PTC-Elements gewickelt ist und mit der Elektrode elektrisch verbun den ist, die auf dem zweiten Substrat angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste elektrisch leitende En dabschluß auf dem ersten und dem zweiten Trägersubstrat und dem er sten Ende des PTC-Elements angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite elektrisch leitende Endabschluß auf dem ersten und dem zweiten Trägersubstrat und dem zweiten Ende des PTC-Elements angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die auf dem ersten Substrat ange ordnete Elektrode in direktem Kontakt mit dem ersten Endabschluß steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die auf dem zweiten Substrat an geordnete Elektrode in direktem Kontakt mit dem zweiten Endabschluß steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Träger substrat elektrisch isolierend sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Träger substrat mit den Elektroden auf der ersten Oberfläche eine Kup ferüberzug-PC-Platine aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Träger substrat aus einem der folgenden Materialien gebildet sind: Keramik, Glas, FR-4-Epoxy oder Melamin.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste elektrisch isolierende Substrat ein erstes und ein zweites Ende aufweist, und sich die auf der ersten Oberfläche des ersten Trägersubstrat angeordnete Elektro de zu einem der beiden, jedoch nicht zu dem anderen der beiden Enden erstreckt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die auf der ersten Oberfläche des ersten Trägersubstrats angeordnete Elektrode in direktem Kontakt mit einem der beiden elektrisch leitenden Endabschlüsse, d. h. mit dem ersten oder dem zweiten elektrisch leitenden Endabschluß steht, und wobei die auf der ersten Oberfläche des ersten Trägersubstrats ange ordnete Elektrode mit dem anderen der beiden elektrisch leitenden Endabschlüsse nicht in direktem Kontakt steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, die Vorrichtung weiterhin aufweisend: ein drittes Trägersubstrat mit einer auf einer ersten Oberfläche an geordneten Elektrode; und einem zweiten PTC-Element, welches ein Po lymer mit hierin verteilten, leitenden Teilchen umfasst, wobei das zweite PTC-Element zwischen der auf der ersten Oberfläche des drit ten Trägersubstrats angeordneten Elektrode und einer auf einer zwei ten Oberfläche des zweiten Trägersubstrats angeordneten zweiten Elektrode angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das erste PTC-Element und das zweite PTC-Element elektrisch parallel verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei von dem ersten elektrisch leiten den Endabschluß zu der auf der ersten Oberfläche des ersten Träger substrats angeordneten Elektrode, durch das PTC-Element zu der auf der ersten Oberfläche des zweiten Trägersubstrats angeordneten Elek trode und zu dem zweiten elektrisch leitenden Endabschluß ein elek trischer Strom fließt, wenn die Vorrichtung mit einer Schaltung elektrisch verbunden ist, durch welche der elektrische Strom fließt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite elek trisch leitende Endabschluß mehrere leitende Schichten umfassen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektroden eine Metallfolie umfassen.

16. Oberflächenmontierbare, elektrische Schaltungsschutzvorrichtung mit einem ersten Substrat mit einer auf einer ersten Oberfläche angeord neten Elektrode; einem zweiten Substrat mit einer auf einer ersten Oberfläche angeordneten Elektrode und einer auf einer zweiten Ober fläche angeordneten zweiten Elektrode; einem dritten Substrat mit einer auf einer ersten Oberfläche angeordneten ersten Elektrode; ei nem ersten PTC-Element, welches ein Polymer mit hierin verteilten, leitenden Teilchen umfasst, wobei das erste PTC-Element zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist und die erste, auf dem ersten Substrat angeordnete Elektrode mit der ersten, auf dem zweiten Substrat angeordneten Elektrode elektrisch verbindet; einem zweiten PTC-Element, das ein Polymer mit hierin verteilten, leiten den Teilchen umfasst, wobei das zweite PTC-Element zwischen dem zweiten und dem dritten Substrat angeordnet ist und die zweite, auf dem zweiten Substrat angeordnete Elektrode mit der ersten, auf dem dritten Substrat angeordneten Elektrode elektrisch verbindet; einem ersten leitenden Endabschluß, der um ein erstes Ende der Vorrichtung gewickelt ist; und einem zweiten leitenden Endabschnitt, der um ein zweites Ende der Vorrichtung gewickelt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das erste, das zweite und das dritte Substrat elektrisch isolierend sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das erste, das zweite und das dritte Substrat aus einem der folgenden Materialien gebildet sind: Keramik, FR-4-Epoxy, Glas oder Melamin.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das erste und das zweite PTC- Element elektrisch parallel verbunden sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der erste und der zweite Endab schluß eine erste und eine zweite leitende Schicht umfassen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die erste leitende Schicht des ersten und des zweiten Endabschlusses aus Kupfer gebildet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die zweite leitende Schicht des ersten und des zweiten Endabschlusses aus Zinn gebildet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der erste leitende Endabschluß in direktem Kontakt mit der ersten, auf dem dritten Substrat ange ordneten Elektrode und der ersten, auf dem zweiten Substrat angeord neten Elektrode ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei der zweite leitenden Endabschluß in direktem Kontakt mit der zweiten, auf dem zweiten Substrat ange ordneten Elektrode und der ersten, auf dem ersten Substrat angeord neten Elektrode ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei ein Strom von dem ersten leiten den Endabschluß zur ersten, auf dem dritten Substrat angeordneten Elektrode und zur ersten, auf dem zweiten Substrat angeordneten Elektrode, durch das erste und das zweite PTC-Element zu der zwei ten, auf dem zweiten Substrat angeordneten Elektrode und der ersten, auf dem ersten Substrat angeordneten Elektrode und zu dem zweiten leitenden Endabschluß fließt, wenn der Strom durch die Vorrichtung fließt.

26. Oberflächenmontierbare, elektrische Schaltungsschutzvorrichtung mit:

- einem ersten elektrisch isolierenden Substrat mit einer auf einer ersten Oberfläche angeordneten Elektrode;
- einem zweiten elektrisch isolierenden Substrat mit einer er sten, auf einer ersten Oberfläche angeordnete Elekrode und ei ner zweiten, auf einer zweiten Oberfläche angeordneten Elek trode;
- einem dritten elektrisch isolierenden Substrat mit einer er sten, auf einer ersten Oberfläche angeordneten Elektrode und einer zweiten, auf einer zweiten Oberfläche angeordneten Elek trode;
- einem vierten elektrisch isolierenden Substrat mit einer er sten, auf einer ersten Oberfläche angeordneten Elektrode;
- einem ersten PTC-Schichtelement, welches ein Polymer mit hier in verteilten, elektrisch leitenden Teilchen umfasst, wobei das erste PTC-Element zwischen dem ersten und dem zweiten iso lierenden Substrat angeordnet ist und die erste, auf dem er sten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode mit der er sten, auf dem zweiten isolierenden Substrat angeordneten Elek trode elektrisch verbindet;
- einem zweiten PTC-Schichtelement, welches ein Polymer mit hierin verteilten, leitenden Teilchen umfasst, wobei das zwei te PTC-Element zwischen dem zweiten und dem dritten isolieren den Substrat angeordnet ist und die zweite, auf dem zweiten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode mit der ersten, auf dem dritten isolierenden Substrat angeordneten Elektrode elektrisch verbindet;
- einem dritten PTC-Schichtelement, welches ein Polymer mit hierin verteilten, leitenden Teilchen umfasst, wobei das drit te PTC-Element zwischen dem dritten und dem vierten isolieren den Substrat angeordnet ist und die zweite, auf dem dritten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode mit der ersten, auf dem vierten isolierenden Substrat angeordneten Elektrode elektrisch verbindet;
- einem ersten elektrisch leitenden Endabschluß, der um ein er stes Ende der Vorrichtung gewickelt ist und die erste, auf dem vierten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode, die er ste, auf dem dritten isolierenden Substrat angeordnete Elek trode und die erste, auf dem zweiten Substrat angeordnete Elektrode elektrisch verbindet; und
- einem zweiten elektrisch leitenden Endabschluß, der um ein zweites Ende der Vorrichtung gewickelt ist und die zweite, auf dem dritten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode, die zweite, auf dem zweiten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode und die erste, auf dem ersten isolierenden Substrat angeordnete Elektrode elektrisch verbindet.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei der erste Endabschluß auf dem ersten und dem vierten isolierenden Substart benachbart zu einem En de der Vorrichtung angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei der zweite Endabschluß auf dem ersten und dem vierten Substrat benachbart zu einem zweiten Ende der Vorrichtung angeordnet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei das erste elektrisch isolierende Substrat ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei die erste, auf der ersten Oberfläche des ersten isolierenden Substrats angeord nete Elektrode sich zu dem zweiten Ende, aber nicht zu dem ersten Ende des ersten elektrisch isolierenden Substrats erstreckt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei das zweite elektrisch isolieren de Substrat ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei die er ste, auf der ersten Oberfläche des zweiten elektrisch isolierenden Substrats angeordnete Elektrode sich zu dem ersten Ende, aber nicht zu dem zweiten Ende des zweiten elektrisch isolierenden Substrats erstreckt, und wobei die zweite, auf der zweiten Oberfläche des zweiten elektrisch isolierenden Substrats angeordnete Elektrode sich zu dem zweiten Ende, aber nicht zu dem ersten Ende des zweiten elek trisch isolierenden Substrats erstreckt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei das dritte elektrisch isolieren de Substrat ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei die er ste, auf der ersten Oberfläche des dritten elektrisch isolierenden Substrats angeordnete Elektrode sich zu dem ersten Ende, aber nicht zu dem zweiten Ende des dritten elektrisch isolierenden Substrats erstreckt, und wobei die zweite, auf der zweiten Oberfläche des dritten elektrisch isolierenden Substrats angeordnete Elektrode sich zu dem zweiten Ende aber nicht zu dem ersten Ende des dritten elek trisch isolierenden Substrats erstreckt.

32. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei das vierte elektrisch isolieren de Substrat ein erstes und ein zweites Ende aufweist, und wobei sich die erste, auf der ersten Oberfläche des vierten elektrisch isolie renden Substrats angeordnete Elektrode zu dem ersten Ende, aber nicht zu dem zweiten Ende des vierten elektrisch isolierenden Sub strats erstreckt.

33. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltungsschutzvorrich tung, das Verfahren die folgenden Schritte aufweisend:

- Vorsehen eines ersten und eines zweiten Substrats;
- Ausbilden einer ersten Elektrode auf einer ersten Oberfläche ei nes ersten Substrats;
- Ausbilden einer ersten Elektrode auf einer ersten Oberfläche ei nes zweiten Substrats;
- Vorsehen eines ersten PTC-Elements;
- Einbringen des ersten PTC-Elements zwischen der ersten, auf dem ersten Substrat ausgebildeten Elektrode und der ersten, auf dem zweiten Substrat gebildeten Elektrode, um eine Schichtanordnung zu bilden;
- Ausbilden eines ersten Endabschlusses, der sich um ein erstes En de der Schichtanordnung wickelt und mit der ersten Elektrode auf dem ersten Substrat elektrisch verbunden ist; und
- Ausbilden eines zweiten Endabschusses, der sich um ein zweites Ende der Schichtanordnung wickelt und mit der ersten Elektrode auf dem zweiten Substrat elektrisch verbunden ist.

34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei der Schritt zum Ausbilden der Schichtanordnung in einer Wärmepresse ausgeführt wird.

35. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das erste und das zweite Substrat einen FR-4-Epoxy-Kupferüberzug aufweisen, und wobei die Elektroden mit Hilfe des Wegätzens von Abschnitten des Kupferüberzugs gebildet werden.

36. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Schichtanordnung mit einer leitenden Schicht überzogen wird, und wobei der erste und der zweite Endabschluß mittels des Entfernens von Abschnitten der leitenden Schichten gebildet werden.

37. Verfahren zum Herstellen mehrerer elektrischer Schaltungsschutzvor richtungen, das Verfahren die folgenden Schritte aufweisend:

- Vorsehen eines ersten, eines zweiten und eines dritten Substrats;
- Ausbilden mehrerer erster Elektroden auf einer ersten Oberfläche des ersten Substrats;
- Ausbilden mehrerer erster Elektroden auf einer ersten Oberfläche des zweiten Substrats;
- Ausbilden mehrerer zweiter Elektroden auf einer zweiten Oberflä che des zweiten Substrats;
- Ausbilden mehrerer erster Elektroden auf einer ersten Oberfläche des dritten Substrats;
- Vorsehen eines ersten und eines zweiten PTC-Elements;
- Einbringen des ersten PTC-Elements zwischen den mehreren ersten, auf dem ersten Substrat gebildeten Elektroden und den mehreren ersten, auf dem zweiten Substrat gebildeten Elektroden;
- Einbringen des zweiten PTC-Elements zwischen den mehreren zwei ten, auf dem zweiten Substrat gebildeten Elektroden und den meh reren ersten, auf dem dritten Substrat gebildeten Elektroden, um ein Mehrschicht-PTC-Blatt zu bilden;
- Ausbilden mehrerer Öffnungen in dem Blatt, um Abschnitte der Mehrschichten freizulegen (beispielsweise die Substrate, die Elektroden und die PTC-Elemente);
- Aufbringen einer ersten leitenden Schicht auf das Mehrschicht- PTC-Blatt und die freigelegten Abschnitte des Mehrschicht-PTC- Blatts;
- Aufbringen einer zweiten leitenden Schicht auf die erste leiten den Schicht;
- Wegätzen von Abschnitten der ersten und der zweiten leitenden Schicht, um mehrere erste und mehrere zweite Endabschlüsse zu schaffen, wobei jeder der ersten Endabschnitte mit einer der meh reren ersten, auf dem dritten Substrat gebildeten Elektroden und einer der mehreren ersten, auf dem zweiten Substrat gebildeten Elektroden in Kontakt ist, und wobei jeder der zweiten Endab schlüsse mit einer der mehreren ersten, auf dem ersten Substrat gebildeten Elektroden und einer der mehreren zweiten, auf dem zweiten Substrat gebildeten Elektroden in Kontakt ist; und
- Formen des Blatts zu mehreren elektrischen Schaltungsschutzvor richtungen, wobei jede Vorrichtung mehrere erste und zweite End abschlüsse aufweist.